[发明专利]一种基于LEDBAT的拥塞控制窗口获取方法

说明书

本发明涉及一种基于LEDBAT的拥塞控制窗口获取方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、设定参考参数；步骤2、获取子流r的单向时延以及上一预设时间段内的基本时延；步骤2、将子流r的单向时延减去上一预设时间段内的基本时延，得到子流r的排队时延T_dr；步骤4、获取当前时刻子流r的排队时延阈值T_r；步骤5、使用当前的T_r值计算当前时刻子流r的拥塞控制窗口变化程度值O_tr，O_tr＝(T_r‑T_dr)/T_r；步骤6、根据当前时刻子流r的拥塞控制窗口变化程度值O_tr更新下一时刻子流r的拥塞控制窗口的大小。与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供的基于LEDBAT的拥塞控制窗口获取方法，能有效解决由于AQM的丢包阈值较小或者缓存较小的原因而产生的优先级反转问题。

技术领域

本发明涉及一种基于LEDBAT的拥塞控制窗口获取方法。

背景技术

当前的移动设备都提供多个网络设备，如WIFI和蜂窝4G网络。而数据中心中的设备也提供多条链路以便发送端和接收端通过不同链路交换数据。随着这些技术的发展，单路径的传输控制协议(以下简称TCP协议)不能有效利用多条路径发送数据，而多路径传输控制协议(以下简称MPTCP协议)可以有效利用多个接口以提高传输效率。MPTCP协议包含四个功能模块，即路径管理、数据调度、子流接口以及拥塞控制，其中，拥塞控制较大程度上影响了MPTCP协议的性能。

对于大文件传输，如软件更新之类的背景流，适合低优先级的方式占用剩余带宽，不影响交互式应用的性能。LEDBAT拥塞控制方法是一种基于时延的低优先级拥塞控制算法。LEDBAT拥塞控制方法仍是基于窗口的速率控制，但是比TCP更早地感知网络的拥塞情况，以便更好地做出回应。拥塞窗口，是卫星通信在因特网中防止通信拥塞的一种措施，它是在发端采用了一种“拥塞避免”算法，“拥塞窗口”就是“拥塞避免”的窗口，它是一个装在发送端的可滑动窗口，窗口的大小是不超过接收端确认通知的窗口。当发送方与接收方建立连接后，发送方每收到一个来自接收方的确认信息，就控制窗口增加一个段值大小，直至窗口值达到的限值，从而避免了网络发生拥塞。拥塞窗口的大小取决于网络的拥塞程度，并且动态地在变化。发送方让自己的发送窗口等于拥塞窗口。如果再考虑到接收方的接收能力，那么发送窗口还可能小于拥塞窗口。发送方控制拥塞窗口的原则是：只要网络没有出现拥塞，拥塞窗口就再增大一些，以便把更多的分组发送出去。但只要网络出现拥塞，拥塞窗口就减少一些，以减少注入到网络中的分组数。LEDBAT拥塞控制方法采用单向时延，估计网络中的排队情况。一个数据包在网络的传输经历的时延有三部分组成：处理时延(processing delay),传输时延(propagation delay)和排队时延(queue delay)，当在网络中不存在排队的时候，没有排队时延，数据包经历的时延最小。LEDBAT拥塞控制方法采用单向时延来衡量网络的拥塞状况，单向时延相比RTT的优势，就是不用考虑确认字符(ack)返回时经历的回路时延，但是单向时延不够准确，因为收发端时钟不同步，LEDBAT拥塞控制方法的单向时延是这样计算的，接收端接收到数据，回复确认字符(ack)，确认字符(ack)中携带时间差，确认字时延(ack.delay)＝接收端收到数据时的本地时间(localtimestamp)-发送端在发送时的时戳(remotetimestamp)。因此，在拥塞避免阶段，LEDBAT拥塞控制方法每收到一个确认字符，都计算当前的单向时延current_delay，而LEDBAT拥塞控制方法会保持一个列表，其中保存了一分钟间隔内单向时延的最小值。将数据包传输过程中的最小的确认字时延(ack.delay)作为基本时延(base_delay)。